26 مرداد ماه 1388 (مطلب شماره 229)
انتقال به سرخ و یا Redshift، تغییر مکان طول موج پرتو الکترومغناطیس به سمت قسمت قرمز و یا مادون قرمز طیف است که در نتیجه مکانیک موجها و به خصوص اثر دوپلر بوجود می آید. اگر درباره اثر دوپلر اطلاعی ندارید، نظریه ای است که سعی در توضیح رفتار امواج، به هنگام تغییر مکانشان نسبت به ناظر دارد. بر طبق این تئوری، هر چه منبع تولید امواج به ناظر نزدیک تر شود، طول موج دریافتی از منبع نیز کوتاهتر بوده و فرکانس آن بیشتر است. برعکس؛ زمانیکه منبع امواج از ناظر دور شود، طول موج نیز افزایش پیدا می کند. این نظریه برای نخستین بار در قالبی فیزیکی توسط چارلز آندرئاس دوپلر در سال 1842 میلادی و در رابطه با امواج صوتی ارائه گردید که بعدها در سال 1845 توسط دانشمند آلمانی، کریتسوف بالوت، آزموده و به اثبات رسید.   

تصویری از یکی از کهکشان های فوق العاده دوردست در گوشه ای از تصویر فراژرف هابل که عمیق ترین نگاه بشر در نور مرئی به فضاست. طبق نظریه انبساط جهان، هرچه کهکشان ها از فاصله بیشتری از ما قرار گرفته باشند، سرعت گریزشان نیز نسبت به ما بیشتر است؛ با این حساب چون فاصله این کهکشان از ما فوق العاده زیاد است، سرعت دور شدنش نیز متعاقباً زیاد بوده و انتقال به سرخ طیف آن نیز زیاد است. به همین دلیل نیز کهکشان تماماً قرمز رنگ دیده می شود.

مثال رایج که معمولاً برای توضیح اثر دوپلر به کار می رود، بوق کامیون است. اکثر مردم، صدای بوق کامیون را شنیده اند و متوجه شده اند که فرکانس این صدا با نزدیک و دور شدن کامیون نسبت به شنونده تغییر می کند. امواج صوتی با طول موج کوتاهتر، زیرتر به نظر می رسند؛ حال آنکه امواج صوتی با طول موج بلندتر، بم تر نیز هستند. این، همان چیزی است که بوسیله آن اثر دوپلر شرح داده می شود. این نظریه همچنین از ابتدا بیان می داشت که این پدیده برای انواع امواج رخ می دهد. در ستاره شناسی، به دنبال تحقیقات شخصی به نام آرماند هیپولایته لوئیس فیزیو بود که وقوع این پدیده برای امواج نوری نیز به اثبات رسید. نور نیز نوعی موج است که طول موج های متفاوت آن، طیف رنگها را ایجاد می کنند. فیزیو با طیف سنجی از ستارگان منفرد، و تفکیک خطوط طیفی مربوط به هر ستاره، موفق شد که بروز پدیده انتقال به سرخ را به اثبات برساند. 

طبق تصویر بالا، با دور شدن منبع موج از ناظر، طول موج نیز نسبت به ناظر افزایش پیدا می کند که اصطلاحاً انتقال به سرخ خوانده می شود. برعکس با نزدیکتر شدن منبع موج به ناظر، طول موج نسبت به وی کاهش پیدا کرده و در اصطلاح به این پدیده انتقال به آبی گفته می شود

این کشف، موجبات پیشرفت های دیگری را نیز همانند محاسبه سرعت ستارگان فراهم آورد و به دانشمندان در اثبات نظریه انبساط جهان، کمک شایان توجهی کرد. نور کهکشان ها را نیز می توان مشاهده و آنالیز کرد و اثر انتقال به سرخ را بر روی طیفشان تشخیص داد. امروزه همین روش ها در طیف سنجی نیز که در آن با کمک نور، مشخصات ذاتی ماده تولید کننده نور همانند ترکیب ساختاری آن را می توان مشخص نمود، استفاده می شود.

تصویر بالا انتقال به سرخ خطوط طیفی مربوط به یک منبع نور آسمانی را با دور شدن منبع از ناظر، نشان می دهد

با استفاده از اثر دوپلر و امواج نوری، امروزه می توان نه تنها فاصله و سرعت اجرام آسمانی را مشخص نمود؛ بلکه می توان از ساختارشان نیز سر در آورد، بدون آنکه کاوشی از نزدیک روی آنها انجام بپذیرد. این تئوری، به پیشرفت علم ستاره شناسی و فیزیک تا مرزهای کنونی آنها کمک بسیاری کرد و راه را نیز برای نظریات دیگری همچون نسبت عام، هموار ساخت. 

منبع : Universetoday

***